Prise en compte de l'hétérogénéité spatiale dans la modélisation de la dynamique du développement de la tavelure du pommier

par Rémi Crete

Thèse de doctorat en Mathématiques appliquées et applications des mathématiques

Sous la direction de Besnik Pumo.

Soutenue en 2013

à Angers , en partenariat avec Laboratoire angevin de recherche en mathématiques (Angers) (laboratoire) .


  • Résumé

    La tavelure du pommier est l’une des principales maladies présentes dans les vergers de pommiers. Causée par un champignon ascomycète nommé Venturia inaequalis, elle peut avoir des conséquences lourdes au niveau de la production de fruits. L’objectif de ce travail est de modéliser la propagation spatio-temporelle de la tavelure, à partir de données provenant d’une expérience conduite entre 2004 et 2008 au sein d’un verger situé au centre INRA d’Angers. Le modèle sur lequel s’appui notre démarche est un processus ponctuel de Poisson spatio-temporel dont l’intensité symbolise le risque d’infection par le pathogène. Cette intensité prend en compte les grandes composantes de développement de la maladie : la production de spores, la dispersion et l’infection dans les deux phases principales de contaminations, ainsi que certains facteurs environnementaux et climatiques. Dans l’introduction nous exposons le contexte et les enjeux liés à la tavelure, décrivons l’expérience menée et fournissons quelques résultats d’analyse descriptive des données. Après un panorama de modèles mathématiques utilisés en épidémiologie végétale nous définissons notre modèle, discret spatialement et à temps continu. Il depend de quelques paramètres inconnus décrivant les différentes composantes du développement de la maladie. Nous proposons en fin une méthode d’estimation des paramètres basée sur une approche Bayesienne, quelques résultats numériques à partir de algorithme MCMC implémenté, puis donnons des conclusions concernant la dispersion spatiale de la tavelure.

  • Titre traduit

    Space-time modelling of dynamics of apple scab within an orchard : taking into account spatial heterogeneity


  • Résumé

    Apple scab is one of the major diseases in apple orchards. Caused by an ascomycete fungus called venturia inaequalis, it can serious consequences for fruit production. The objective of this work is to model the spatiotemporal spread of scab, using data from an experiment conducted between 2004 and 2008 in an orchard located at INRA of Angers. Our model is based on a spatiotemporal poisson point process whose intensity represents the risk of infection by the pathogen. This intensity takes into account the main components of development of the disease : spore production, dispersal and infection in two main phases of contamination, as well as some environmental and climatic factors. In the introduction, we present the context and issues related to scab, we describe the experiment results and we provide some descriptive data analysis. After an overview of mathematical models used in plant epidemiology we define our model, spatially discrete and continuous in time. It depends on a few unknown parameters describing the various components of the development of the disease. Finally, we propose a method for parameter estimation based on a Bayesian approach, some numerical results from MCMC algorithm implemented and give conclusions on the spatial spread of scab.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (138 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 133-137

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